食品中日落黄的检测方法技术

本发明专利技术通过在β环糊精存在条件下，利用离子液体（IL）原位热还原氧化石墨来功能化还原氧化石墨烯，合成了一种新型的IL‑βCD‑RGO复合物。本发明专利技术中被分散的RGO不但具有好的分散性，并且与利用单独的β环糊精（βCD）功能化RGO相比，离子液体（IL）的引入不但明显的改善了RGO在水中的分散性，而且显著的提高了该复合物整体的导电性，关键是该方法操作简单，温和而绿色。由于该IL‑βCD‑RGO复合物结合了RGO大的比表面积，IL高的导电性及βCD对日落黄色素分子的包合作用，本发明专利技术将该复合物的分散液滴涂在玻碳电极表面制备了IL‑βCD‑RGO复合物修饰玻碳电极，成功应用于食品中日落黄的电化学检测。

Detection method of sunset yellow in food

The existence conditions of beta cyclodextrin, using ionic liquid (IL) to restore the function of graphene oxide in situ thermal reduction of graphite oxide, a IL beta CD RGO complexes were synthesized. Dispersed RGO in the invention not only has good dispersibility, and beta cyclodextrin and use separate (beta CD) compared to RGO, ionic liquid (IL) introduced not only significantly improved the dispersion of RGO in water, and improve the conductivity of the complex as a whole, the key the method has the advantages of simple operation, mild and green. Due to the IL beta CD RGO complexes with RGO large surface area, high conductivity and beta CD IL for sunset yellow molecular complexation, the invention of the dispersed droplets on the surface of glassy carbon electrode for composite prepared IL beta CD RGO composite modified a glassy carbon electrode, electrochemical detection is successfully applied in the food of sunset yellow.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学分析测试领域，具体地说是通过在β环糊精存在条件下，利用离子液体（IL）原位热还原氧化石墨（GO）来功能化还原氧化石墨烯（RGO），合成了一种新型的IL-βCD-RGO复合物；并进一步提出将该IL-βCD-RGO复合物材料作为电极修饰材料应用于电化学检测食品中日落黄的方法。
技术介绍
目前，RGO的合成方法主要包括微波机械玻璃心法、基底外延生长法以及化学氧化还原法。其中，湿法化学策略是大量制备RGO最合适的方法。然而，较差的水溶性是限制RGO应用的一个主要的缺点。目前科学家们提出了通过复合其他物质如表面活性剂、聚合物聚苯乙烯、DNA以及芳香分子等来解决这个问题。然而，这些分散剂的加入虽然改善了RGO的分散性，但它们的引入在很多的应用中是多余的，甚至可能影响RGO的某些作用的发挥，带来如电导性差等缺陷。因此，设计新型的分散基体来高效分散RGO成为了需要继续研究的新方向。据统计，过量食用包括日落黄在内的六种偶氮类合成色素已被证实会影响儿童智力发育，导致儿童患上小儿多动症，出现躁动、注意力不集中和行为过激等症状。可见对食品中日落黄的快速检测具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术目的是提出一种新型的分散RGO的方法，并成功将合成的IL-βCD-RGO复合物应用于饮料中偶氮类分子日落黄的检测，基于此提出了一种温和而高效的检测食品中日落黄的方法。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种食品中日落黄的检测方法，包括如下步骤：（1）、离子液体-β环糊精-还原氧化石墨烯的合成首先，将氧化石墨GO和β环糊精水溶液超声后混合均匀；接着在不断搅拌的条件下，于120℃下将上述混合溶液均匀缓慢滴添加到一丁基三甲基咪唑六氟磷酸盐中，整个搅拌过程中溶液的颜色由黄棕色逐渐变为黑色，表明GO还原的发生，然后停止加热，继续搅拌直到溶液温度降至室温；最后，将所获得的溶液经离心并用超纯水洗涤，将离心所得产物重新分散在超纯水中获得分散液：IL-βCD-RGO纳米复合材料分散液。（2）、IL-βCD-RGO复合材料修饰玻碳电极将玻碳电极GCE用α-Al2O3粉浊液作抛光处理，清洗获得干净的玻碳电极；将IL-βCD-RGO分散液滴涂在清洗干净的GCE表面并在红外灯下烘干获得IL-βCD-RGO/GCE电极。（3）、IL-βCD-RGO电极检测食品中日落黄将IL-βCD-RGO/GCE作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂丝电极作为辅助电极，组成三电极体系；将该三电极体系首先置于含有5.0×10-6mol·L-1日落黄的pH为7.0的BR缓冲溶液中，于开路条件下搅拌富集，静置后，在0.3V到1.2V的电位范围内利用循环伏安法进行扫描，记录循环伏安曲线，研究日落黄红在IL-βCD-RGO/GCE表面的电化学行为，日落黄在IL-βCD-RGO/GCE上的氧化还原峰电流获得了明显的增强；进一步利用方波溶出伏安法在0.3V到1.0V的电位范围内扫描不同浓度的日落黄，记录方波伏安曲线，并读出日落黄的氧化峰电流值；所得数据经统计后，以日落黄的浓度为横坐标，峰电流值为纵坐标，在2.0×10-9mol/L~1.0×10-6mol/L范围内绘制标准曲线，检测限为0.8×10-10mol/L，推算出日落黄对应的线性回归方程为I(μA)=88.8×C(μM)–0.763，该方程可用来测定实际样品中日落黄的浓度。（4）实际样品的检测取样品置于容量瓶中，用pH为7.0的BR缓冲溶液定容；按照与步骤（3）相同的电化学测试方法即方波溶出伏安法对待测样品溶液进行测试，以获得待测溶液中日落黄的氧化峰电流值，将所得到的电流值代入用步骤（3）得到的线性回归方程中进行计算，得出待检测样品中日落黄的浓度。本专利技术的有益效果是：本专利技术中IL-βCD-RGO的工艺步骤简单，由于该IL-βCD-RGO复合物结合了RGO大的比表面积，IL高的导电性及βCD的包合作用，本专利技术制备的电极材料明显提高了电极对日落黄的电催化氧化性能。与现有电化学检测日落黄的技术相比，该方法检测效果更好，且操作简单，成本低，应用前景广阔。附图说明图1表示GCE电极（a），βCD-RGO/GCE电极（b）和IL-βCD-RGO/GCE电极（c）在包含3.0×10-6mol·L-1日落黄的0.1mol·L-1的pH为7.0的BR缓冲溶液中的循环伏安图，扫描速度为100mV·s-1。图2a表示本专利技术中不同浓度的日落黄在IL-βCD-RGO/GCE电极上的方波伏安图。图2b表示本专利技术中以日落黄浓度为横坐标、峰电流值为纵坐标的线性关系图。具体实施方式现在结合附图和以下实施例对本专利技术作进一步详细的说明，但应了解的是，这些实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本专利技术实施的限制。本实施例中，利用IL-βCD-RGO复合材料检测日落黄浓度的测定方法步骤如下：（1）、离子液体-β环糊精-还原氧化石墨烯的合成氧化石墨GO通过Hummer法制备。首先，将10mL氧化石墨GO（0.5mg/mL）和10mLβCD（3g）的溶液超声30min后混合均匀；接着在不断搅拌的条件下，于120℃将上述GO和βCD的均匀混合溶液缓慢滴添加到10g一丁基三甲基咪唑六氟磷酸盐中，整个搅拌过程在120℃持续2小时。实验发现整个溶液的颜色由黄棕色变为黑色，表明GO还原的发生，然后停止加热，继续搅拌直到溶液温度降至室温。最后，将所获得的溶液在离心机中于8000rpm离心15min并用超纯水彻底洗涤。将离心所得产物重新分散在超纯水中便获得了非常稳定的分散液：IL-βCD-RGO纳米复合材料分散液。（2）、IL-βCD-RGO复合材料修饰玻碳电极将玻碳电极（GCE）在麂皮上依次用1.0，0.3和0.05μMα-Al2O3粉浊液作抛光处理，接着依次用去离子水、质量比1:1的HNO3和丙酮分别超声3min来清洗获得干净的玻碳电极。将5.0μLIL-βCD-RGO分散液（2mg/mL）滴涂在清洗干净的GCE表面并在红外灯下烘干获得IL-βCD-RGO/GCE电极。（3）、IL-βCD-RGO电极检测食品中日落黄将IL-βCD-RGO/GCE作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂丝电极作为辅助电极，组成三电极体系；将该三电极体系首先置于含有5.0×10-6mol·L-1日落暗的pH为7.0的BR（Britton-Robinson）缓冲溶液中，于开路条件下搅拌富集240s，静置10s后，在0.3V到1.2V的电位范围内利用循环伏安法进行扫描，记录循环伏安曲线，研究日落黄红在IL-βCD-RGO/GCE电极表面的电化学行为。从附图1可以看出，与裸GCE电极和βCD-RGO修饰玻碳电极（βCD-RGO/GCE）相比，日落黄在IL-βCD-RGO/GCE电极上的氧化还原峰电流获得了明显的增强。进一步利用方波溶出伏安法在0.3V到1.0V的电位范围内扫描不同浓度的日落黄，所用的电化学工作站为上海辰华CHI660D工作站，方波伏安法的参数设定如下：电位增量为4mV；振幅为25mV；频率为10Hz。记录方波伏安曲线（见附图2a），并读出日落黄的氧化峰电流值；所得数据经统计后，以日落黄的浓度为横坐标，峰电流值为纵坐标，在2.0×10-9mol本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种食品中日落黄的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）、离子液体‑β环糊精‑还原氧化石墨烯的合成首先，将氧化石墨GO和β环糊精水溶液超声后混合均匀；接着在不断搅拌的条件下，于120℃下将上述混合溶液均匀缓慢滴添加到一丁基三甲基咪唑六氟磷酸盐中，整个搅拌过程中溶液的颜色由黄棕色逐渐变为黑色，表明GO还原的发生，然后停止加热，继续搅拌直到溶液温度降至室温；最后，将所获得的溶液经离心并用超纯水洗涤，将离心所得产物重新分散在超纯水中获得分散液：IL‑βCD‑RGO纳米复合材料分散液；（2）、IL‑βCD‑RGO复合材料修饰玻碳电极将玻碳电极GCE用α‑Al2O3粉浊液作抛光处理，清洗获得干净的玻碳电极；将IL‑βCD‑RGO分散液滴涂在清洗干净的GCE表面并在红外灯下烘干获得IL‑βCD‑RGO/GCE电极；（3）、IL‑βCD‑RGO电极检测食品中日落黄将IL‑βCD‑RGO/GCE作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂丝电极作为辅助电极，组成三电极体系；将该三电极体系首先置于含有5.0×10‑6mol·L‑1日落黄的pH为7.0的BR缓冲溶液中，于开路条件下搅拌富集，静置后，在0.3V到1.2V的电位范围内利用循环伏安法进行扫描，记录循环伏安曲线，研究日落黄红在IL‑βCD‑RGO/GCE电极表面的电化学行为，日落黄在IL‑βCD‑RGO/GCE电极上的氧化还原峰电流获得了明显的增强；进一步利用方波溶出伏安法在0.3V到1.0V的电位范围内扫描不同浓度的日落黄，记录方波伏安曲线，并读出日落黄的氧化峰电流值；所得数据经统计后，以日落黄的浓度为横坐标，峰电流值为纵坐标，在2.0×10‑9mol/L~1.0×10‑6mol/L范围内绘制标准曲线，检测限为0.8×10‑10mol/L，推算出日落黄对应的线性回归方程为I(μA)=88.8×C(μM)–0.763，该方程可用来测定实际样品中日落黄的浓度；（4）实际样品的检测取样品置于容量瓶中，用pH为7.0的BR缓冲溶液定容；按照与步骤（3）相同的电化学测试方法即方波溶出伏安法对待测样品溶液进行测试，以获得待测溶液中日落黄的氧化峰电流值，将所得到的电流值代入用步骤（3）得到的线性回归方程中进行计算，得出待检测样品中日落黄的浓度。...

【技术特征摘要】
1.一种食品中日落黄的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）、离子液体-β环糊精-还原氧化石墨烯的合成首先，将氧化石墨GO和β环糊精水溶液超声后混合均匀；接着在不断搅拌的条件下，于120℃下将上述混合溶液均匀缓慢滴添加到一丁基三甲基咪唑六氟磷酸盐中，整个搅拌过程中溶液的颜色由黄棕色逐渐变为黑色，表明GO还原的发生，然后停止加热，继续搅拌直到溶液温度降至室温；最后，将所获得的溶液经离心并用超纯水洗涤，将离心所得产物重新分散在超纯水中获得分散液：IL-βCD-RGO纳米复合材料分散液；（2）、IL-βCD-RGO复合材料修饰玻碳电极将玻碳电极GCE用α-Al2O3粉浊液作抛光处理，清洗获得干净的玻碳电极；将IL-βCD-RGO分散液滴涂在清洗干净的GCE表面并在红外灯下烘干获得IL-βCD-RGO/GCE电极；（3）、IL-βCD-RGO电极检测食品中日落黄将IL-βCD-RGO/GCE作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂丝电极作为辅助电极，组成三电极体系；将该三电极体系首先置于含有5.0×10-6mol·L-1日落黄的pH为7.0的BR缓冲溶液中，于开路条件下搅拌富集，静置后，在0.3V到1.2V的电位范围内利用循环伏安法进行扫描，记录循环伏安曲线，研究日落黄红在IL-βCD-RGO/GCE电极表面的电化学行为，日落黄在IL-βCD-RGO/GCE电极上的氧化还原峰电流获得了明显的增强；进一步利用方波溶出伏安法在0.3V到1.0V的电位范围内扫描不同浓度的日落黄，记录方波伏安曲线，并读出日落黄的氧化峰电流值；所得数据经统计后，以日落黄的浓度为横坐标，峰电流值为纵坐标，在2.0×10-9mol/L~1.0×10-6mol/L范围内绘制标准曲线，检测限为0.8×10-10mol/L，推算出日落黄对应的线性回归方程为I(μA)=88.8×C(μM)–0.763，该方程可用来测定实际样品中日落黄的浓度；（4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：王美玲，崔明珠，韩丹，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14